팬아웃 웨이퍼 레벨 패키징(FOWLP)은 반도체 산업에서 비용 효율적인 방법입니다. 그러나 이 공정의 일반적인 부작용으로는 칩의 휘어짐과 오프셋이 있습니다. 웨이퍼 레벨 및 패널 레벨 팬아웃 기술이 지속적으로 개선되었음에도 불구하고, 이러한 성형 관련 문제는 여전히 존재합니다.
뒤틀림은 액상 압축 성형 컴파운드(LCM)가 경화 및 성형 후 냉각 과정에서 화학적 수축을 일으켜 발생합니다. 뒤틀림의 두 번째 원인은 실리콘 칩, 성형 재료 및 기판 간의 열팽창 계수(CTE) 불일치입니다. 오프셋은 필러 함량이 높은 점성 성형 재료가 일반적으로 고온 고압 조건에서만 사용 가능하다는 사실에서 비롯됩니다. 칩은 임시 접착을 통해 캐리어에 고정되는데, 온도가 상승하면 접착제가 연화되어 접착 강도가 약해지고 칩 고정 능력이 저하됩니다. 오프셋의 두 번째 원인은 성형에 필요한 압력이 각 칩에 응력을 발생시키는 것입니다.
이러한 문제에 대한 해결책을 찾기 위해 DELO는 간단한 아날로그 칩을 캐리어에 접합하는 타당성 조사를 수행했습니다. 설치 과정은 다음과 같습니다. 캐리어 웨이퍼에 임시 접착제를 도포하고 칩을 뒤집어 놓습니다. 그런 다음 저점도 DELO 접착제를 사용하여 웨이퍼를 성형하고 자외선으로 경화시킨 후 캐리어 웨이퍼를 제거합니다. 일반적으로 이러한 용도에는 고점도 열경화성 성형 복합재가 사용됩니다.
DELO는 열경화성 성형 재료와 UV 경화 제품의 변형률을 비교하는 실험을 진행했으며, 그 결과 일반적인 성형 재료는 열경화 후 냉각 과정에서 변형되는 것으로 나타났습니다. 따라서 열 경화 대신 상온 UV 경화를 사용하면 성형 화합물과 기판 사이의 열팽창 계수 차이로 인한 영향을 크게 줄여 변형을 최소화할 수 있습니다.
자외선 경화 재료를 사용하면 충전재 사용량을 줄일 수 있어 점도와 영률을 낮출 수 있습니다. 시험에 사용된 모델 접착제의 점도는 35,000 mPa·s이고 영률은 1 GPa입니다. 성형 재료에 열이나 고압을 가하지 않으므로 칩 오프셋을 최대한 줄일 수 있습니다. 일반적인 성형 화합물의 점도는 약 800,000 mPa·s이고 영률은 두 자릿수 범위입니다.
전반적으로, 연구 결과에 따르면 UV 경화 소재를 사용한 대면적 성형은 칩 리더 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키징 생산에 유리하며, 칩 변형 및 오프셋을 최대한 줄일 수 있습니다. 사용된 소재 간의 열팽창 계수에 상당한 차이가 있음에도 불구하고, 이 공정은 온도 변화가 없기 때문에 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 또한, UV 경화는 경화 시간과 에너지 소비를 줄이는 데에도 도움이 됩니다.
열 경화 대신 UV 경화를 사용하면 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키징에서 뒤틀림과 다이 시프트를 줄일 수 있습니다.
열경화형 고함량 필러 컴파운드(A)와 UV 경화형 컴파운드(B)를 사용한 12인치 코팅 웨이퍼 비교
게시 시간: 2024년 11월 5일